Cadmiumtellurid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Cadmiumtellurid
__ Cd2+     __ Te2−
Allgemeines
Name Cadmiumtellurid
Andere Namen

Irtran-6

Verhältnisformel CdTe
CAS-Nummer 1306-25-8
Kurzbeschreibung

geruchloser schwarzer Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 240,01 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

5,85 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

1092 °C[3]

Siedepunkt

1121 °C[4]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [5]
07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​312​‐​332​‐​410
P: 261​‐​280​‐​302+352​‐​304+340​‐​322​‐​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [6]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [7] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [5]
Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich
Gesundheits-
schädlich
Umwelt-
gefährlich
(Xn) (N)
R- und S-Sätze R: 20/21/22​‐​50​‐​53
S: (2)​‐​60​‐​61
MAK

0,1 mg·m−3 (bezogen auf Te)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Cadmiumtellurid (CdTe) ist eine kristallene Verbindung aus der Gruppe der Telluride, die aus Cadmium und Tellur mit einer (kubischen) Zinkblende-Kristallstruktur (Raumgruppe F43m) gebildet wird. In seiner kristallinen Form ist es ein direkter II-VI-Bandlücken-Halbleiter. CdTe ist auch ein gutes Solarzellenmaterial. Es wird normalerweise als Schichtstruktur mit Cadmiumsulfid verwendet, um einen pn-Übergang, z. B. für eine Solarzelle oder Fotodiode zu bilden.

Verwendung[Bearbeiten]

CdTe ist ein Absorbermaterial für Solarzellen. Es ist preiswerter als Silicium, besonders als Dünnschichtsolarzelle, aber nicht so leistungsfähig. CdTe als Mischkristall mit Quecksilbertellurid HgTe bildet ein vielseitiges Infrarotdetektormaterial (Hg,Cd)Te. CdTe als Mischkristall mit Zinktellurid ZnTe bildet ein ausgezeichnetes Röntgen- und Gammastrahlungsdetektormaterial (Cd,Zn)Te.

CdTe wird als Material für optische Fenster und Linsen im Infrarotbereich verwendet, wobei es aber nur einen kleinen Anwendungsbereich hat. Sein Einsatz wird durch seine gesundheitsschädliche Einstufung begrenzt, so dass nur wenige Optikhersteller mit CdTe arbeiten. Eine frühe Form von CdTe für den IR-Gebrauch wurde unter dem Handelsnamen Irtran-6 vermarktet, aber dieser ist überholt.

CdTe wird auch als elektrooptischer Modulator verwendet. Es hat den höchsten elektrooptischen Koeffizienten des linear-elektrooptischen Effektes unter allen II-VI-zusammengesetzten Kristallen \left( r_{41}=r_{52}=r_{63}=6,8 \cdot 10^{-12} \mathrm{ \frac{m}{V}} \right).

Eigenschaften[Bearbeiten]

hochreines Cadmiumtellurid CdTe für Halbleiteranwendungen

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Thermische Eigenschaften[Bearbeiten]

Elektronische Eigenschaften[Bearbeiten]

Optische Eigenschaften[Bearbeiten]

CdTe ist im Infrarotbereich (von nahe an seiner Bandabstandsenergie (= 795 nm) bis zu Wellenlängen größer als 20 µm) transparent. Der Brechungsindex ist 2,649 bei 10 µm.

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten]

CdTe ist sehr wenig löslich in Wasser. Es wird durch viele Säuren einschließlich Salz- und Bromwasserstoffsäure zersetzt und bildet (giftiges) Tellurwasserstoffgas.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Cadmiumtellurid ist gesundheitsschädlich. Die größte Gefahr besteht – mit bis zu 90 % Resorptionsrate – bei der Aufnahme von Feinstaub über die Atemwege; die Aufnahmerate über den Magen-Darm-Trakt liegt dagegen bei nur etwa 5 %.[6]

Verwandte Verbindungen[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Datenblatt Cadmiumtellurid bei AlfaAesar, abgerufen am 15. Dezember 2010 (JavaScript erforderlich).
  2. Peter Capper: Properties of Narrow Gap Cadmium-Based Compounds 1994, ISBN 0852968809.
  3. Brebrick RF: Thermodynamic Modeling of the Hg-Cd-Te and Hg-Zn-Te Systems. In: Journal of Crystal Growth. 86, 1988, S. 39-48.
  4. Sicherheitsdatenblatt (testbourne)
  5. a b Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Cadmiumverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Cadmiumverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. April 2012 (JavaScript erforderlich)
  6. a b Eintrag zu CAS-Nr. 1306-25-8 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. März 2011 (JavaScript erforderlich).
  7. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.